سنتز و بررسی خواص نانوپودرهای هیدروکسی آپاتیت، فلوئورهیدروکسی آپاتیت و فلوئورآپاتیت تهیه شده به روش سل- ژل

Abstract

در این پژوهش پودرهای هیدروکسی آپاتیت (HA)، فلوئورهیدروکسی آپاتیت (FHA) و فلوئورآپاتیت (FA) در ابعاد نانومتری با روش سل- ژل سنتز شدند. این پودرها قابلیت استفاده بالقوه در ترمیم استخوان و دندان را دارند. نیترات کلسیم آبدار [Ca(NO3)2, 4H2O MERK] و تری اتیل فسفیت [TEP, (C2H5O) 3P MERK)] به عنوان پیش ماده در اتانل استفاده شدند. برای دست یابی به مقدار استوکیومتری Ca/P برابر با 1.67، محلول TEP به صورت قطره قطره به محلول نیترات کلسیم آماده شده، اضافه شد. پس از پیرسازی و خشک نمودن نمونه ها، عملیات حرارتی در دمای 550^oC انجام شد. آمونیوم فلوراید نیز به منظور تامین فلوئور برای دست یابی به فلوئورهیدروکسی آپاتیت و فلوئورآپاتیت به محلول اضافه شد. تغییرات ساختاری، ریخت شناسی پودر، تغییرات شیمیایی و آنالیز فازی و همچنین رفتار In vitro پودر به وسیله طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، دستگاه زتاسایزر (DLS) و آزمایش کشت سلولی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج مطالعات XRD و FTIR نشان دهنده ایجاد ترکیبات آپاتیت در همه نمونه هاست. بر اساس نتایج XRD با افزایش مقدار پیش ماده دهنده فلوئور درصد فاز فلوئورآپاتیت، درجه بلورینگی و اندازه بلورک ها افزایش یافت. آزمایش FTIR نشان دهنده جانشین شدن F- در موقعیت های یون OH- و تشکیل فلوئورهیدروکسی آپاتیت یا فلوئورآپاتیت خالص است. نتایج تحلیل SEM نیز بیانگر این است که با افزایش میزان فلوئور، تمایل به توده ای شدن پودر بیشتر شده است. اندازه ذرات پودر اندازه گیری شده با دستگاه زتاسایزر در نمونه های مختلف پودر در محدوده 100 nm تاnm 160 است. الگوی پراش به دست آمده در مطالعات TEM نشان می دهد که با افزایش یون فلوراید، درجه بلوری و اندازه بلورک ها تا اندازه ای افزایش داشته است. اندازه گیری مستقیم ابعاد بلورک ها در مشاهدات TEM، مقادیری در محدوده 20 nm تا 50 nm را نشان می دهد. نمونه های دارای مقادیر بیشتر فلوئور آپاتیت، به افزایش تعداد سلول ها در آزمایش کشت سلول های فیبروبلاست منجر شدند. این امر بیانگر اثر مثبت افزودن فلوئور بر رشد سلول ها و زیست سازگاری پودر فلوئورهیدروکسی آپاتیت است.